煤礦掘進工作面綜合防塵技術研究與應用

王鋒林

摘 要：在對煤礦進行采掘期間會產生大量粉塵，這些粉塵不但會嚴重影響煤炭生產工作的安全性，還會對采掘工人的身體健康造成威脅，針對這些粉塵進行有效的治理成為了煤礦生產中非常關鍵的工作?；诖?，本文將對煤礦采掘工作面綜合防塵技術研究與應用進行深入探討，以期為相關從業(yè)人士提供參考。

關鍵詞：煤礦;掘進工作;防塵技術;實踐應用

當前是一個經濟全球化的時代，煤礦行業(yè)的發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進腳步。煤礦企業(yè)要注重煤礦掘進工作面的除塵工作，煤礦粉塵會影響到生產人員健康狀況，例如浮游粉塵會影響到人的呼吸器官，那些體積較小的粉塵會隨著人的呼吸進入到肺部器官，從而造成工作人員患各種塵肺病，對他們的生命安全和生活質量帶來了嚴重的影響。更為嚴重的是，一旦掘進工作面的煤塵達到一定濃度時，在工作環(huán)境的高溫度下，會隨時發(fā)生爆炸現(xiàn)象，造成煤礦企業(yè)巨大的經濟損失和人員傷亡情況。因此，煤礦企業(yè)有必要充分利用綜合防塵技術，引進先進的防塵設備和技術，不斷優(yōu)化煤礦掘進工作面的除塵作業(yè)。

1.煤礦掘進工作面粉塵性質

1.1粒徑

粉塵顆粒呈不規(guī)則形狀，一般以幾何當徑量來描述粉塵粒徑，根據粒徑對粉塵進行分類。研究發(fā)現(xiàn)，隨著風流，粉塵會發(fā)生向前或橫向的擴散運動。在風流中，超過40&μm 的粗塵會加速下沉，10～40&μm 的細塵會等速沉降，0.25～10.00，μm 的微塵極易在巷道呼吸帶部位呈懸浮漂移狀態(tài)。

1.2分散度

粉塵的數(shù)量分散度表示在各當量靜區(qū)間粒徑所占的百分比。粉塵的質量分散度表示了在各當量徑區(qū)間中質量所占的百分比。通常情況下，粉塵分散度越大，細微粉塵所占比例就越大，表示粉塵治理難度越大，對人體產生的危害也就越大。

1.3濃度

粉塵濃度作為衡量作業(yè)環(huán)境的主要指標之一，其主要應用質量法進行計算，也就是單位體積內的粉塵質量。

1.4黏附性

粉塵的黏附性與其形狀、粒徑、含水量、環(huán)境溫度、風速和運動性質相關。除塵降塵考慮的主要因素之一就是粉塵的黏附性，根據液體與顆粒之間的黏附性特征實現(xiàn)降塵防塵。

1.5 濕潤性

粉塵濕潤性是濕式除塵主要考慮的因素。粉塵顆粒大且濕潤性好則易被水附著，進而實現(xiàn)降塵。根據該特性可以將粉塵分為親水性和疏水性2種，不同類型的粉塵，所采取的降塵除塵措施不同。親水性粉塵可以采用濕式除塵降塵措施，疏水性粉塵可以采用高壓噴霧與表面活性劑相結合的方法使粉塵表面張力改變，進而達到降塵除塵的效果。

2.不同區(qū)段的不同除塵技術

2.1 掘進工作面的防塵工作

掘進工作面主要的防塵手段有濕式作業(yè)、掘進機內外噴霧、凈化水幕、除塵風機等。近年來，使用增壓泵和除塵風機進行防塵的比較普遍。在綜掘機上安裝增壓泵等裝置，通過增加綜掘機內外噴霧壓力，形成更為細小的水霧，水霧噴射的速度也會提高，同時也會增加水霧對截割部位的覆蓋面，進而提高內外噴霧的降塵效果。除塵風機是利用高壓水射流作為動力，同時將水流作為降塵的介質，通過孔口的集塵罩收集含塵風流。它的除塵原理是含塵氣體在運動過程中與水霧液滴相遇時，在液滴前氣流開始改變方向，繞著液滴流動，而慣性大的塵粒要繼續(xù)保持原有的直線運動，和液滴發(fā)生碰撞，含塵液滴相互碰撞形成較大的液滴，再與除塵板和氣水分離板發(fā)生碰撞被截留，截留后形成的污水經排污口流出。同時，安裝除塵風機的掘進工作面應該嚴格使用長壓短抽的通風方式，確保掘進工作面迎頭含塵風流全部進入除塵風機，提高掘進工作面迎頭的除塵效果，實現(xiàn)粉塵源頭治理的最佳效果。

2.2掘進工作面相應的通風除塵工作

首先需要合理進行風量調整，根據煤礦井下巷道的實際情況及時調整風速和風量，排除一些有害的氣體以及浮游的礦塵，要掌握適度的風量，如果風量太小時很容易聚集煤塵，如果風量過大則很容易產生落塵飛揚的情況。其次要設置防塵布網以及噴霧。防塵幕網可以固定在掘進機組二運架上，實現(xiàn)捕塵網架體與掘進機同時移動，減少捕塵網在維護工作中的工作量，捕塵網下面是簾式布網，這一環(huán)節(jié)便于通行。噴嘴的霧化效果比較好，捕塵斷面較大，能夠起到較好的降塵效果。最后可以利用皮帶轉動噴霧技術，利用皮帶傳動觸發(fā)聯(lián)動機平臺開啟各類粉塵的降塵裝置，有效實現(xiàn)防塵。

2.3錨噴支護防塵技術

煤礦企業(yè)同樣可以采用錨噴支護防塵技術實現(xiàn)對煤礦掘進工作面的除塵工作。它通過利用濕式液壓錨桿眼鉆機打眼，如果是干式打眼，則利用的是干式孔口捕塵器或者是利用泡沫除塵方法。通過把混凝土事先澆濕成潮料，然后在除塵器的輔助下，把混凝土噴射機上的料口、余氣口以及結合板出產生的粉塵進行排除。

2.4炮掘工作面的綜合性防塵技術工作

炮掘工作面的綜合性防塵技術同樣是具有較高科技性的高效防塵技術，綜合型技術重點是由放炮噴霧防塵技術和打眼防塵技術組合而成的。其中的打眼防塵技術重點指的是施工者采用濕式的鉆頭和煤電鉆以及空心的麻花鉆桿等來排除煤炭粉塵，又由于地質的差異，施工人員必須根據實際情況來選擇適宜的打眼除塵方式來展開工作，例如，假如遇到非常缺水的打眼區(qū)域或不適合用水的區(qū)域，在采用鑿巖機實施打眼作業(yè)期間，施工人員必須采用干式的孔口來展開工作。其中的放炮防塵技術重點是采用水泡泥展開放炮噴霧處理，在目前此類放炮技術使用最為普遍的是風水上的噴霧和高壓噴霧。

2.5運煤系統(tǒng)防塵技術

粉塵出現(xiàn)的重點源頭還包括皮帶運行，想要控制好在皮帶運行期間粉塵的產出量，可以采用底皮帶噴霧設備，每間隔500 m 就布置一道底皮帶噴霧設備，此設備能夠對皮帶的正反兩面實施噴霧，促使皮帶充分濕潤，降低由于皮帶震蕩期間粉塵的產出量。對于皮帶的轉載點可以裝備防塵罩，也就是采用不易燃的材料把皮帶的轉載點封閉起來，從而有效避免粉塵的飛揚與擴充，另外采用防塵罩中的噴霧設備來進行就地防塵。底皮帶的噴霧設備與轉載點的噴霧設備可以綜合運用自動灑水防塵設備主控箱，從而完成皮帶噴霧設備和底皮帶噴霧設備的統(tǒng)一化操控。

3.結語

綜上所述，煤礦企業(yè)要煤礦開采的質量以及開采中的工作效率，那么就必須保障工作人員在日常工作中的生命安全，就必須在防塵方面采取更加先進的綜合防塵技術，讓工作環(huán)境的粉塵濃度得到有效的降低，為企業(yè)員工提供一個舒適、健康、安全的工作環(huán)境，讓礦井能夠在安全持久生產的條件下提升生產效率，只有這樣才能為企業(yè)帶來真正的經濟效益。

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